DE1171281B - Einrichtung zur Regelung der Bodenfreiheit von Fahrzeugen mit in geschlossenem System arbeitender Luftaufhaengung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DE UTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: B 62 d

Deutsche Kl.: 63 c-41

Nummer: 1 171 281

Aktenzeichen: G 24479 II / 63 c

Anmeldetag: 6. Mai 1958

Auslegetag: 27. Mai 1964

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Regelung der Bodenfreiheit von Fahrzeugen mit in geschlossenem System arbeitender Luftaufhängung, bei der zwischen gefederten und ungefederten Fahrzeugteilen Luftfedern angeordnet sind, denen Trimmventile zugeordnet sind, die in Abhängigkeit von Änderungen des Abstandes zwischen den gefederten und ungefederten Fahrzeugteilen die Zufuhr von Luft zu und die Abfuhr von Luft aus den Luftfedern regehi.

Die Erfindung kennzeichnet sich durch ein Grenzdruckregelventil in der Druckluftleitung zwischen dem Druckluftbehälter und den Trimmventilen und durch ein handbetätigtes Federluft-Übersteuerungsventil, das in seiner einen Stellung einen Kanal, in dem der regulierte Druck in der Leitung zu den Trimmventilen herrscht, abschließt und in einer zweiten Stellung zur willkürlichen Aufrechterhaltung eines größeren Abstandes zwischen den gefederten und ungefederten Fahrzeugteilen den Kanal mit den Auslaßseiten der Trimmventile verbindet. Hierdurch wird verhindert, daß der Luftfeder ein übermäßig hoher Druck unmittelbar von dem Hochdruckbehälter zugeleitet wird. Der Höchstdruck wird vielmehr durch das Trimmventil bestimmt, gleichgültig, ob dieses normal arbeitet, um den Sollabstand zu halten, oder von Hand übersteuert ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung verbindet das handbetätigte Federluft-Ubersteuerungsventil in seiner ersten Stellung die Auslaßseiten der Trimmventile mit einem zu einem Niederdruckbehälter führenden Auslaßkanal. Vorteilhaft ist der Auslaßkanal ein gedrosselter Kanal. Hierdurch wird ein plötzliches Absinken des Fahrzeugs verhindert, wenn der Abstand zeitweilig erhöht gewesen ist. Hierbei befindet sich das Trimmventil nämlich in der voll zum Auslaß geöffneten Lage, um die Wirkung der Übersteuerung zu überwinden. Wenn diese endet, würde sich also ein plötzlicher Luftablaß aus der Feder ergeben, der in weiterer Ausbildung der Erfindung durch den vorgesehenen Drosselkanal verhindert wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Luftaufhängung, bei der die Erfindung anwendbar ist,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Regelung der Bodenfreiheit eines Fahrzeugs nach der Erfindung mit einem Querschnitt durch eine Ubersteuerungsvorrichtung, Fig. 2a ein vergrößerter Ausschnitt aus Fig. 2, Einrichtung zur Regelung der Bodenfreiheit von Fahrzeugen mit in geschlossenem System
arbeitender Luftaufhängung

Anmelder:

General Motors Corporation, Detroit, Mich.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. K. Walther, Patentanwalt,

Berlin 19, Bolivarallee 9

Als Erfinder benannt:

George Wright Jackson, Dayton, Ohio (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 16. Mai 1957 (659 708) - -

F i g. 3 ein Schnitt nach der Linie 5-5 der F i g. 2 und

Fig. 4 eine Teilansicht der Übersteuerungsvorrichtung gemäß Fig. 2.

Ein Räderpaar 12 ist drehbar von einer Achse 11 getragen (F i g. 1), auf der ein Paar von Trägern 13 ruht. Auf jedem Träger 13 ist eine Luftfeder 14 abgestützt, auf deren oberem Ende ein Rahmen 10 des Fahrzeugs aufsitzt. Die Luftfedern 14 enthalten Druckluft, die den Rahmen 10 federnd auf der Achse 11 trägt. Die Achse 11 ist mit dem Rahmen 10 durch schwenkbare Achsschubstangen 15 verbunden. Zwischen jedem Träger 13 und dem Rahmen 10 sind Stoßdämpfer 16 vorgesehen.

Die Achse 11 und der Rahmen 10 werden durch die in den Luftfedern 14 enthaltene Luft in einem bestimmten Abstand voneinander gehalten. Die Zufuhr von Luft zu und die Abfuhr von Luft aus den Luftfedern steht unter dem Einfluß eines Trimmventils 20, das am Rahmen 10 des Fahrzeugs befestigt ist. Dem Trimmventil 20 wird über eine Einlaßleitung 21 Druckluft von einem Druckluftbehälter zugeführt und durch eine Leitung 22 in die Luftfeder 14 weitergeleitet. Eine Auslaßleitung 23 gestattet den Abstrom von Luft aus der Luftfeder.

Ein Lenker 24 α verbindet die Achse 11 mit einem Betätigungshebel 24 des Trimmventils.

Im Betrieb hält der Druck der in der Luftfeder 14 befindlichen Luft bei statischer Belastung einen be-

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Das Grenzdruckregelventil 75 und das Ventil 80 haben ein Gehäuse 90 mit Kammern 91, 94 und 105. Die Kammer 91 steht mit der Einlaßöffnung 72 in Verbindung. In einem Kanal 93 zwischen den Kam-5 mem 91 und 94 findet ein Ventilglied 92 seinen Sitz, das normalerweise durch eine Feder 95 den Kanal 93 geschlossen hält. Die Kammer 94 steht mit der Leitung 76 in Verbindung. Die Feder 95 liegt gegen einen erweiterten Kopf 96 am Schaft des Ventil

stimmten Abstand zwischen dem Rahmen 10 und der Achse 11 aufrecht. Wird die Belastung des Fahrzeugs erhöht, so wird das Trimmventil 20 durch den Hebel 24 so betätigt, daß Druckluft aus der Leitung 21 zur Luftfeder 14 gelangt, so daß die erhöhte Last durch Ansteigen des Luftdruckes in der Luftfeder 14 ausgeglichen wird. Diese Luftzufuhr hält so lange an, bis der Hebel 24 des Trimmventils 20 in eine normale neutrale Lage zurückkehrt. Nimmt dann die

Belastung des Fahrzeugs ab, z.B. durch Ausladen, io güedes92 an. Zwischen dem Kopf96 und einem so versucht sich infolge des herrschenden großen Kolben 98 liegt eine Membran 97. In dem Kolben 98 Druckes in der Luftfeder der Rahmen gegenüber der liegt eine Feder 99, die den Kolben gegen die Mem-Achsell zu heben. Dann wird das Trimmventil 20 bran 97 und den Kopf 96 drückt, um das Ventilglied durch den Hebel 24 so bewegt, daß ein Teil der Luft 92 von seinem Sitz abzuheben. Eine Stellschraube unter Absenkung des Druckes aus der Luftfeder 14 15 100 regelt die Kraft der Feder 99. abgelassen wird, bis der Hebel 24 in seine neutrale Sobald die Feder 99 die Feder 95 überwindet, wird

Lage zurückkehrt, die einem bestimmten Sollabstand das Ventilglied 92 von seinem Sitz im Kanal 93 abzwischen dem Rahmen 10 und der Achse 11 ent- gehoben, bis der Druck in der Kammer 94 genügend spricht. groß ist, um eine Aufwärtsbewegung des Kopfes 96,

Wegen der gewöhnlich kleinen Bodenfreiheit von 20 der Membran 97 und des Kolbens 98 gegen die Feder Kraftfahrzeugen ist es zuweilen erwünscht, einen 99 zu veranlassen, wodurch das Ventilglied 92 die größeren Abstand zwischen der Achse 11 und dem Kammern 91 und 94 voneinander trennt. Es wird Rahmen 10 einzustellen, um die Bodenfreiheit des also der Höchstdruck in der Kammer 94 durch das Fahrzeugs zu erhöhen. In F i g. 2 ist eine Steuerein- Ventilglied 92 so geregelt, daß in der zu den Trimmrichtung 60 dargestellt, die der Regelung des Druckes 25 ventilen 20 α, 20 b, 20 c führenden Leitung 76 ein der Luft in den Luftfedern und zugleich der Über- Höchstdruck eingeregelt wird, der geringer als der steuerung des Trimmventils 20 dient, so daß der Höchstdruck im Hochdruckbehälter 67 ist. Fahrer des Fahrzeugs den Rahmen 10 unabhängig Zu keiner Zeit kann der Luftdruck in den Luft-

von der Wirkung des Trimmventils 20 gegenüber der federn 14 a, 14 b, 14 c, 14 d größer sein als der durch Achsell anheben kann. Die Luftfedern 14 α und 14 & 30 das Grenzdruckregelventil 75 eingeregelte Druck, so (Fig. 2) werden von Trimmventilen20α bzw. 20b daß eine Überbeanspruchung der Luftfedern durch geregelt, die dem Trimmventil 20 entsprechen. Die zu hohen Druck verhindert ist. Luftfedern und Trimmventile liegen in der Nähe der Die Kammern 94 und 105 sind durch einen Kanal

Hinterräder 65 α bzw. 65 b. Ein dem Trimmventil 20 115 verbunden. Die Kammer 105 hat zu den öffnunentsprechendes Trimmventil 20 c regelt die Zufuhr 35 gen 78 und 79 Verbindung. Das eine Ende der Kamvon Luft zu bzw. die Abfuhr von Luft von Luftfedern mer 105 ist durch eine Wand 106 verschlossen, die 14 c und 14 d, die neben Vorderrädern 65 c bzw. 65 d einen Kanal 107 enthält, welcher durch ein Ventilliegen. Die Trimmventile 20 α und 20 δ sprechen auf glied 108 verschließbar ist. Das Ventilglied 108 wird Änderungen des Abstandes zwischen dem Rahmen durch eine Druckfeder 109 gegen seinen Sitz gedruckt. 10 und der Achsell auf der linken bzw. rechten 40 Das Ventilglied 108 mit seiner Feder 109 liegen in Fahrzeugseite an, während das Trimm ventil 20 c auf einer Kammer 110, die mit der Auslaßöffnung 81 die Änderung des Abstandes zwischen der Mitte des
Rahmens 10 und einem Torsionsstab 66 am Vorderende des Fahrzeugs anspricht. Die Trimmventile
20 a, 20 b, und 20 c werden mit Druckluft von einem 45
Hochdruckbehälter 67 versorgt, der durch einen vom
Motor oder elektrisch angetriebenen Verdichter 68
gespeist wird. Ein Rückschlagventil 69 in einer Leitung 70 vom Verdichter 68 zum Hochdruckbehälter

67 verhindert Luftverluste über den Verdichter, falls 50 Abschluß des Kanals 115 und am anderen Ende eine Schaden in der Leitung oder beim Verdichter auf- Ventilscheibe 122 zum Abschluß des Kanals 107. Das treten. Ventilglied 120 hat einen sechseckigen Querschnitt

Der Hochdruckbehälter 67 ist durch eine Leitung (F i g. 3), so daß beim öffnen des Kanals 115 durch 71 mit einer Einlaßöffnung 72 der Regeleinrichtung die Ventilscheibe 121 und Schließen des Kanals 107 60 verbunden, die ein Grenzdruckregelventil 75 ent- 55 durch die Ventilscheibe 122 Luft mit reguliertem hält. Dieses Ventil 75 leitet Druckluft mit einem be- Druck von der Kammer 94 des Grenzdruckregelstimmten eingeregelten Druck zu einer Leitung 76, ventils axial zum Ventilglied 120 zu den öffnungen die die Trimmventile 20 α, 20 & und 20 c über Einlaßleitungen 21 a, 21 b und 21 c versorgt. Eine Leitung
77 verbindet Auslaßleitungen 23 a und 23 & der 60 20 c strömt.

Trimmventile20a und 206 mit einer öffnung 78 Das Ventilglied 120 wird vom Fahrer von Hand

eines handbetätigten Ventils 80. Eine Auslaßleitung
23 c des Trimm ventils 20 c ist über eine Leitung 77 α
an eine Öffnung 79 des Ventils 80 angeschlossen.

Das Ventil 80 hat eine Auslaßöffnung 81, die durch 65 Fahrzeugs verbunden ist. Der Hebel 125 sitzt am eine Leitung 82 mit einem Niederdruckbehälter 83 Ende eines drehbaren zylindrischen Teils 126, das verbunden ist. Aus dem Niederdruckbehälter 83 saugt in dem Ventilgehäuse 90 (F i g. 3) gelagert durch der Verdichter 68 Luft über eine Leitung 84 an. einen Stellring 127 festgehalten wird. Ein in dem

Verbindung hat. Das Ventilglied 108 drosselt daher den Abstrom der Luft von der Kammer 105 zur Auslaßöffnung 81.

Die Verbindung der Kammer 94 des Grenzdruckregelventils 75 mit der Kammer des Ventils 80 wird durch ein Ventilglied 120 gesteuert, das verschieblich in der Kammer 105 angeordnet ist. Das Ventilglied hat an einem Ende eine Ventilscheibe 121 zum

78 und 79 gelangt, durch die sie über die Leitungen 77 und 77 a zu den Trimmventilen 20 a, 20 & und

durch einen Hebel 125 (Fig. 4) betätigt, der durch ein nicht gezeichnetes elastisches Kabel mit einem Hebel oder Druckknopf am Armaturenbrett des

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Teil 126 exzentrisch befestigter Stift 130 ragt in einen Schlitz 131 des Ventilgliedes 120, so daß ein Drehen des Teils 126 durch den Hebel 125 eine Axialbewegung des Ventilgliedes 120 in der Kammer 105 bewirkt.

Das handbetätigte Ventil 80/120 kann die Luftfedern entweder mit der Auslaßleitung 82 verbinden, um die abströmende Luft von den Federn unmittelbar zum Niederdruckbehälter 83 zu leiten, oder mit der Kammer 94, in der der durch das Grenzdruckregelventil 75 eingeregelte Druck herrscht. Befindet sich das Ventilglied 120 in der Lage, in der die Ventilscheibe 121 den Kanal 115 abschließt (Fig. 2 und 2 a), so strömt unter der Regelung durch die Trimmventile aus den Luftfedern abgelassene Luft unmittel- *5 bar zum Niederdruckbehälter 83 und die Luftaufhängung arbeitet in der beschriebenen Weise, um die festgelegte Bodenfreiheit einzuhalten.

Wünscht der Fahrer eine größere Bodenfreiheit, so wird der Hebel 125 geschwenkt, um den Stift 130 a° um die Achse des Teils 126 zu drehen, wodurch das Ventilglied 120 in eine Stellung gelangt, in der die Ventilscheibe 122 den Kanal 107 verschließt. Luft mit reguliertem Druck strömt von der Kammer 94 des Grenzdruckregelventils 75 über den Kanal 115 längs des Ventilgliedes 120 zu den öffnungen 78 und 79 des Ventils 80 und gelangt über die Auslaßleitungen 77 und 77 a und 23 a, 23 b, 23 c zu den zugeordneten Trimmventilen 20 α, 20 b und 20 c. Die Auslaßventile in den Trimmventilen können durch den entgegengesetzt wie beim Ablassen der Luft aus der Kammer fließenden Luftstrom geöffnet werden, so daß der in den Auslaßleitungen herrschende Druck in die Kammer der Trimmventile und von dort durch die Leitungen 22 in die Luftfedern gelangen kann. Dies ergibt eine Druckerhöhung in den Luftfedern und eine Vergrößerung der Bodenfreiheit. Der höchstmögliche Druck, der den Luftfedern zugeführt werden kann, wird durch das Grenzdruckregelventil 75 bestimmt. Eine Überbelastung der Luftfedern ist damit verbunden.

Da in diesem Falle das Auslaßventil des Trimmventils voll geöffnet ist, würde beim plötzlichen Umschalten des handbetätigten Ventils 80 in die in Fig. 2 gezeigte Lage die Luft aus den Luftfedern schnell abströmen, wodurch die Insassen des Fahrzeugs das Gefühl des Fallens erhielten. Um dies zu verhindern, drosselt das Ventilglied 108 in der Auslaßleitung den Abstrom der Luft aus den Luftfedern, bis das Auslaßventil des Trimmventils schließt und das Trimmventil 20 die normale Regelung der Luftzu- und -abfuhr wieder übernimmt.

Wenn auch in der Beschreibung als Betriebsmittel Luft erwähnt ist, so ist die Erfindung in gleicher Weise für andere Fluide anwendbar.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Regelung der Bodenfreiheit von Fahrzeugen mit in geschlossenem System arbeitender Luftaufhängung, bei der zwischen gefederten und ungefederten Fahrzeugteilen Luftfedern angeordnet sind, denen Trimmventile zugeordnet sind, die in Abhängigkeit von Änderungen des Abstandes zwischen den gefederten und ungefederten Fahrzeugteilen die Zufuhr von Luft zu und die Abfuhr von Luft aus den Luftfedern regem, gekennzeichnet durch ein Grenzdruckregelventil (75) in der Druckluftleitung (76) zwischen dem Druckluftbehälter (67) und den Trimmventilen (20 a, 20 b, 20 c) und durch ein handbetätigtes Federluft - Übersteuerungsventil (120), das in seiner einen Stellung einen Kanal (115), in dem der regulierte Druck in der Leitung (76) zu den Trimmventilen herrscht, abschließt und in einer zweiten Stellung zur willkürlichen Aufrechterhaltung eines größeren Abstandes zwischen den gefederten und ungefederten Fahrzeugteilen den Kanal (115) mit den Auslaßseiten der Trimmventile (20 α, 20 b, 20 c) verbindet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das handbetätigte Federluft-Übersteuerungsventil (120) in seiner ersten Stellung die Auslaßseiten der Trimmventile (20 a, 20 b, 20 c) mit einem zu einem Niederdruckbehälter (83) führenden Auslaßkanal (107) verbindet.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßkanal (107) ein gedrosselter Kanal ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Auslaßkanal (107) ein Überdruckventil (108) zugeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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